DE4431889B4

DE4431889B4 - Lichtstreuungstyp-Rauchsensor

Info

Publication number: DE4431889B4
Application number: DE4431889A
Authority: DE
Inventors: Tetsuya Machida Nagashima
Original assignee: Hochiki Corp
Current assignee: Hochiki Corp
Priority date: 1993-09-07
Filing date: 1994-09-07
Publication date: 2004-01-29
Anticipated expiration: 2014-09-08
Also published as: CH690940A5; DE4431889A1; US5587790A; GB2281619A; GB9417669D0; GB9417484D0; GB2281619B

Abstract

Lichtstreuungstyp-Rauchsensor, welcher umfaßt:
eine Vielzahl von Labyrinthteilen (9, 91) zum Erleichtern einer Einströmung von Rauch, der von der Außenseite eintritt, und zum Abschatten von Licht, das von der Außenseite eintritt;
eine Rauchermittlungskammer, die in einem Mittenbereich der Labyrinthteile (9, 91) gebildet ist; eine lichtemittierende Einrichtung (12) zum Abstrahlen von Licht zu der Rauchermittlungskammer hin, und
eine lichtempfangende Einrichtung (13) zur Ermittlung von Licht, das durch den Rauch in der Rauchermittlungskammer gestreut wird,
wobei die lichtempfangende Einrichtung (13) eine optische Achse aufweist, welche in der Rauchermittlungskammer eine optische Achse der lichtemittierenden Einrichtung (12) schneidet, und wobei eines der Labyrinthteile (91) die optische Achse der lichtemittierenden Einrichtung (12) schneidet und eine reflektierende Fläche (91b) zum Reflektieren von Licht, das von der lichtemittierenden Einrichtung (12) abgestrahlt wird, aufweist, dadurch gekennzeichnet,
daß ein etwa dem Halbwerwinkel entsprechender Strahlungsbereich der lichtemittierenden Einrichtung (12) innerhalb der Höhe der reflektierenden Fläche (91b) des die optische Achse der lichtemittierenden Einrichtung (12) schneidenden einen Labyrinthteiles (91) liegt.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Lichtstreuungstyp-Rauchsensor gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
In einem Lichstreuungstyp-Rauchsensor dieser Art bilden Labyrinthteile eine Rauchermittlungskammer, die ermöglicht, daß Rauch wirksam von der Außenseite eintritt, und Licht, das von der Außenseite eintritt, abgeschnitten bzw. abgeschattet wird, und wobei optische Achsen der lichtemittierenden und empfangenen Abschnitte derart angeordnet sind, daß sich deren optischen Achsen miteinander in der Rauchermittlungskammer schneiden, um Licht, das durch den Rauch gestreut wird, zu ermitteln.
Als lichtemittierende Vorrichtung, die den lichemittierenden Abschnitt bildet, wie beispielsweise ein herkömmlicher Lichtstreuungstyp-Rauchsensor, wird eine Infrarot-LED (lichtemittierende Diode), die einen relativ weiten, gerichteten Winkel von 30 bis 60° besitzt, verwendet. Demzufolge müssen der Streuungswinkel, unter dem sich die optischen Achsen der lichtemittierenden und lichtempfangenden Abschnitte schneiden, und die Formen und Reflektionswinkel der Labyrinthteile so aufgebaut werden, daß der lichtempfangende Abschnitt dagegen geschützt wird, daß er direktes Licht des relativ weiten, gerichteten Winkels von der Infrarot-LED aufnimmt.
In dem herkömmlichen Lichtstreuungstyp-Rauchsensor besitzt die licht emittierende Vorrichtung einen relativ weiten, gerichteten Winkel. Wenn der Sensor so aufgebaut wird, um seine Dicke zu verringern, tritt deshalb ein Teil eines gerichteten Lichts von der lichtemittierenden Vorrichtung, und Licht, das durch die Labyrinthteile reflektiert wird, in die lichtempfangende Vorrichtung ein, wodurch der Nullpunktpegel erhöht wird. Dies führt zu einem Problem dahingehend, daß ein solcher Sensor nicht in einer dünnen Form aufgebaut werden kann.
Der Nullpunktpegel bedeutet ein Ausgang bzw. ein Ausgangssignal der lichtempfangenden Vorrichtung, der dann erhalten wird, wenn kein Rauch in der Rauchermittlungskammer vorhanden ist. Falls die lichtemfangende Vorrichtung einfach reflektiertes Licht empfängt, wenn kein Rauch in der Rauchermittlungskammer vorhanden ist, wird der Nullpunktpegel natürlich so erhöht, um das S/N-Verhältnis und die Zuverlässigkeit zu verschlechtern.
Wenn der lichtemittierende Abschnitt durch Anordnen einer Linse oder dergleichen vor der lichtemittierenden Vorrichtung aufgebaut wird, um den gerichteten Winkel des lichtemittierenden Abschnitts zu verringern, um den Sensor dünner zu gestalten, werden die Herstellkosten des lichtemittierenden Abschnitts erhöht und ein positionsmäßiger Fehler beim Zusammenbau zwischen der lichtemittierenden Vorrichtung und der Linse bewirkt, daß der Lichtstrahl in der Richtung so abgelenkt wird, daß der Sensor in einer äußerst genauen Art und Weise zusammengebaut werden muß, um die Arbeitsfähigkeit davon nicht zu verschlechtern.
In einem Lichtstreuungstyp-Rauchsensor dieser Art darf der lichtempfangende Abschnitt nur Licht empfangen, das durch Rauch gestreut wird. Die Positionen, Formen und Reflektionswinkel der Labyrinthteile müssen nämlich so aufgebaut bzw. ausgelegt werden, daß der lichtempfangende Abschnitt dagegen geschützt ist, daß er direktes Licht von dem lichtemittierenden Abschnitt, das mehrfach reflektiertes Licht ist, empfängt, das viele Male durch die Labyrinthteile reflektiert wird. Allerdings ist der herkömmliche Lichtstreuungstyp-Rauchsensor ohne wesentliche Berücksichtigung dieses Punkts aufgebaut worden, wodurch ein Problem dahingehend gebildet wird, daß der Nullpunktpegel erhöht wird.
In neuerer Zeit erhöht sich im Hinblick auf das Innere eines Raums hinsichtlich des äußeren Erscheinungsbilds einer Vorrichtung oder dergleichen die Anforderung zum Aufbau eines Sensor dieser Art in einer dünnen Form.
In dem vorstehend beschriebenen, herkömmlichen Lichtstreuungstyp-Rauchsensor besitzt allerdings die lichtemittierende Vorrichtung einen relativ weiten, gerichteten Winkel. Gerade wenn der Sensor so aufgebaut ist, daß er eine dünne Form besitzt, wird deshalb direktes Licht von der lichtemittierenden Vorrichtung vertikal durch die Decken- und Bodenfläche der Rauchermittlungskammer reflektiert und das reflektierte Licht und Licht, das erneut durch diese Flächen und die Labyrinthteile reflektiert wird, tritt in die lichtempfangende Vorrichtung ein, um den Nullpunktpegel zu erhöhen. Dies führt zu einem Problem dahingehend, daß ein solcher Sensor nicht in einer dünnen Form aufgebaut werden kann. Zusätzlich wird, wenn die Decken- und Bodenfläche der Rauchermittlungskammer verunreinigt werden, der Nullpunktpegel weiterhin heraufgesetzt.
Um dies zu erfüllen, kann eine Anordnung, in der eine (Drossel-) Klappe (Öffnung) oder eine Haube vor der lichtemittierenden Vorrichtung angeordnet wird, eingesetzt werden. Allerdings besitzt diese Anordnung Probleme dahingehend, daß sämtliches Licht, das von der lichtemittierenden Vorrichtung emittiert wird, nicht effektiv verwendet werden kann und daß die Kosten des Sensors erhöht werden.
Der Aufbau, in dem eine (Drossel-) Klappe (Öffnung) zur Verringerung der Projektionsfläche der lichtemittierenden Vorrichtung angeordnet ist, kann verhindern, daß der Nullpunktpegel erhöht wird. In dieser Anordnung kann allerdings das gesamte Licht, das von der lichtemittierenden Vorrichtung emittiert wird, nicht wirksam verwendet werden, mit dem Ergebnis, daß der Signalpegel aufgrund von Licht, das durch Rauch gestreut wird, herabgesetzt wird.

Aus der DE-A-28 49 697 und der DE-A-29 08 099 ist jeweils ein Rauchdetektor bekannt, bei dem die Strahlungsquelle eine kegelringförmige Strahlungscharakteristik aufweist und der Strahlungsempfänger in der Kegelachse aber außerhalb des direkten Strahlungsbereiches angeordnet ist.

Ein dem Oberbegriff des Anspruchs 1 entsprechender Rauchmelder ist aus der DE-A-43 28 617 (nachveröffentlicht) bekannt. Die optischen Achsen der lichtemittierenden Einrichtung und der lichtempfangenden Einrichtung schneiden sich in dieser bekannten Vorrichtung entsprechend einem Streuwinkel für Primärlicht von etwa 40°. Ein Labyrinthteil wird durch die optische Achse der lichtemittierenden Einrichtung unter einem Winkel von etwa 70° geschnitten.

Ein weiterer, dem Oberbegriff des Anspruchs 1 entsprechender Rauchmelder ist aus der DE-A-32 33 368 bekannt. In dieser bekannten Vorrichtung schneiden sich die optischen Achsen der lichtempfangenden Einrichtung und der lichtemittierenden Einrichtung entsprechend einem Streuwinkel von etwa 140°.

Aus der DE-A-44 12 212 ist ein dem Oberbegriff des Anspruchs 1 entsprechender Rauchmelder bekannt. In dieser bekannten Vorrichtung wird allerdings der Strahlungsbereich der Leuchteinrichtung nicht näher beschrieben.

Aus der EP-A-0 213 878 ist auch ein dem Oberbegriff des Anspruchs 1 entsprechender Rauchmelder bekannt. Auch hier wird der Strahlungsbereich der lichtemittierenden Vorrichtung nicht näher beschrieben.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Lichtstreutyp-Rauchsensor zu schaffen, bei dem der Nullpunktpegel des Ermittlungsausgangs, insbesondere wenn der Sensor in einer flachen Form aufgebaut ist, soweit wie möglich herabgesetzt ist.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Der Lichtstreuungstyp-Rauchsensor der Erfindung weist vorzugsweise auf: eine Vielzahl von Labyrinthteilen zum Erleichtern eines Einströmens von Rauch, der von der Außenseite eintritt, und zum Abschatten von Licht, das von der Außenseite eintritt; eine Vielzahl von Raucheinlässen, von denen jeder durch einen Zwischenraum zwischen gepaarten Labyrinthteilen gebildet ist, wobei die gepaarten Labyrinthteile zueinander benachbart sind; eine Rauchermittlungskammer, die in einem Mittenbereich der Labyrinthteile gebildet ist; eine lichtemittierende Vorrichtung zum Abstrahlen von Licht zu der Rauchermittlungskammer hin, wobei die lichtemittierende Vorrichtung einen Halbwertwinkel von etwa 10° oder geringer besitzt; und eine lichtempfangende Vorrichtung zur Ermittlung von Licht, das durch den Rauch in der Rauchermittlungskammer gestreut wird, wobei die lichtempfangende Vorrichtung eine optische Achse besitzt, die in der Rauchermittlungskammer eine optische Achse der lichtemittierenden Vorrichtung unter dem Streuungswinkel in dem Bereich von etwa 60 bis 80° schneidet. Eines der Labyrinthteile ist ein Labyrinthteil, das die optische Achse der lichtemittierenden Vorrichtung in etwa einem Mittenbereich des Teils schneidet und die eine reflektierende Fläche zur Reflektion von licht besitzt, das von der lichtemittierenden Vorrichtung abgestrahlt wird, und wobei die reflektierende Fläche das Licht in einer Richtung gegenüberliegend zu der lichtempfangenden Vorrichtung reflektiert.

In dem Lichtstreuungstyp-Rauchsensor wird gerade dann, wenn die Genauigkeit des Zusammenbaus der lichtemittierenden Vorrichtung und der lichtempfangenden Vorrichtung niedrig oder die optische Achse der lichtemittierenden Vorrichtung abweicht, ein Teil eines direkten Lichts von dem lichtemittierenden Abschnitt und Licht, das durch die Labyrinthteile reflektiert wird, daran gehindert, daß es in den lichtempfanganden Abschnitt eintritt. Deshalb kann der Nullpunktpegel durch eine solche einfache Struktur erniedrigt werden.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist ein verdünnter Lichtstreuungstyp-Rauchsensor vorzugsweise auf: eine Vielzahl von Labyrinthteilen zur Erleichterung eines Einströmens von Rauch, der von der Außenseite eintritt, und zum Abschatten von Licht, das von der Außenseite eintritt; eine Vielzahl von Raucheinlässen, von denen jeder durch einen Zwischenraum zwischen gepaarten Labyrinthteilen gebildet ist, wobei die gepaarten Labyrinthteile zueinander benachbart sind; eine Rauchermittlungskammer, die in einem Mittenbereich der Labyrinthteile gebildet ist; eine lichtemittierende Vorrichtung zum Abstrahlen von Licht zu der Rauchermittlungskammer hin; und eine lichtempfangende Vorrichtung zur Ermittlung von Licht, das durch den Rauch in der Rauchermittlungskammer gestreut wird, wobei die lichtempfangende Vorrichtung eine optische Achse besitzt, die in der Rauchermittlungskammer eine optische Achse der lichtemittierenden Vorrichtung schneidet. Der Projektionsflächenbereich der lichtemittierenden Vorrichtung liegt innerhalb einer Höhe einer Fläche des Labyrinthteils, das die optische Achse der lichtemittierenden Vorrichtung schneidet. In diesem Fall bedeutet der Projektionsflächenbereich ein Flächenbereich der Innenseite des Halbwertwinkels.

In dem Lichtstreuungstyp-Rauchsensor wird hinsichtlich der vertikalen Richtung direktes Licht von der lichtemittierenden Vorrichtung nur durch das Labyrinthteil reflektiert, das die optische Achse des lichtemittierenden Abschnitts schneidet, und wird nicht durch die Deckenfläche und die Bodenfläche der Rauchermittlungskammer reflektiert, so daß der Nullpunktpegel erniedrigt werden kann.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen
In den beigefügten Zeichnungen:
1 zeigt eine schematische Darstellung, die eine Draufsicht und eine Seitenschnittansicht einer Ausführungsform des Lichtstreuungstyp-Rauchsensors darstellt;
2(a) zeigt eine schematische Darstellung, die eine Draufsicht und eine Seitenschnittansicht der Ausführungsform des Lichtstreuungstyp-Rauchsensors darstellt;
2(b) zeigt eine schematische Darstellung, die eine Draufsicht auf die Ausführungsform des Lichtstreuungstyp-Rauchsensors darstellt;
3 zeigt eine schematische Darstellung, die eine lichtemittierende Vorrichtung darstellt, die in dem Lichtstreuungstyp-Rauchsensor verwendet wird;
4 zeigt eine schematische Darstellung, die einen Halbwertswinkel einer lichtemittierenden Vorrichtung darstellt, die in dem Licht streuungstyp-Rauchsensor verwendet wird;
5 zeigt eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform des Lichtstreuungstyp-Rauchsensors;
6 zeigt eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform des Lichtstreuungstyp-Rauchsensors;
7 zeigt eine schematische Darstellung, die die Beziehung zwischen einer projizierten Ebene, die durch einen lichtemittierenden Abschnitt projizierten wird, und einer Öffnung eines lichtempfangenden Abschnitts in der zweiten Ausführungsform des Lichtstreuungstyp-Rauchsensors darstellt;
8 zeigt eine schematische Darstellung, die das Verhältnis zwischen der projiziertenen Ebene, die durch den lichtemittierenden Abschnitt projizierten wird, und einem Sichtfeld des lichtempfangenden Abschnitts in der zweiten Ausführungsform des Lichtstreuungstyp-Rauchsensors darstellt;
9 zeigt eine schematische Darstellung einer dritten Ausführungsform des Lichtstreuungstyp-Rauchsensors;
10 zeigt eine schematische Darstellung einer vierten Ausführungsform des Lichtstreuungstyp-Rauchsensors;
11 zeigt eine Kennlinie, die die Beziehung zwischen einem Halbwertwinkel einer lichtemittierenden Vorrichtung und einem S/N-Verhältnis in dem Lichtstreuungstyp-Rauchsensor darstellt; und
12 zeigt eine Kennlinie, die das Verhältnis zwischen einem Streuungswinkel und einem Nullpunktausgang in dem Lichtstreuungstyp-Rauchsensor darstellt.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Nachfolgend werden detailliert bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung im Detail unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
1 stellt eine Draufsicht einer Ausführungsform des Lichtstreuungstyp-Rauchsensors gemäß der Erfindung und eine Schnittansicht und ein Erscheinungsbild eines Halters für eine lichtemittierende Vorrichtung 12, wie sie von der Seite gesehen wird, dar, und 2 stellt eine Schnittansicht und ein Erscheinungsbild bzw. das Aussehen eines Halters für eine lichtempfangende Vorrichtung 13, wie sie von der Seite gesehen wird, dar. In den Seitenansichten, die in 1 und 2 dargestellt sind, sind die lichtemittierende Vorrichtung 12, die lichtempfangende Vorrichtung 13 und ein Insektennetz 5 nicht dargestellt.
In den 1 und 2 ist ein Rauchermittlungsabschnittskörper bzw. -gehäuse 2 in einer etwa zylindrischen Form gebildet und eine obere Wand 8 ist an der Decke befestigt. An der oberen Wand 8 sind eine Vielzahl Labyrinthteile 9 in einer stehenden Art und Weise so gebildet, daß eine Rauchermittlungskammer in einem Flächenbereich gebildet wird, der durch die Labyrinthteile 9 umgeben wird. Die Labyrinthteile 9 sind derart gebildet, daß sie das Einströmen von Rauch von der Außenseite erleichtern und Licht, das von der Außenseite eintritt, abschneiden bzw. abschatten. Raucheinlässe 5a, die durch Zwischenräume zwischen benachbarten Labyrinthteilen 9 gebildet sind, werden durch ein Insektennetz 5 abgedeckt, das die Labyrinthteile umgibt, so daß Insekten davon abgehalten werden, daß sie in die Rauchermittlungskammer, ebenso wie Streulicht, eindringen. Eine Öffnung des Bodens (die gegenüberliegend der oberen Wand 8 liegt) des Rauchermittlungsabschnittsgehäuses 2 wird durch einen Deckel abgedeckt, der nicht dargestellt ist.
An der oberen Wand 8 sind weiterhin Halter 10 und 11 und eine Lichtabschirmplatte 14 in einer stehenden Art und Weise angeordnet. Die Halter 10 und 11 sind mit Ausnehmungsbereichen ausgebildet, in denen jeweils die lichtemittierende Vorrichtung 12 und die lichtempfangende Vorrichtung 13 zur Ermittlung von Rauch in einer solchen Art und Weise aufgenommen sind, daß sich die optischen Achsen der lichtemittierenden Vorrichtung 12 und der lichtempfangenden Vorrichtung 13 miteinander in der Mitte der Rauchermittlungskammer, die durch die Labyrinthteile 9 gebildet wird, schneiden. Die Lichtabschirmplatte 14 verhindert, daß Licht, das durch die lichtemittierende Vorrichtung 12 abgestrahlt wird, direkt die lichtempfangende Vorrichtung 13 erreicht. Die Halter 10 und 11 sind jeweils mit Fenstern 22 und 21 zur Begrenzung deren Sichtfelder so ausgestattet, daß die lichtempfangende Vorrichtung 13 nicht direkt Licht empfängt bzw. aufnimmt, das durch die lichtemittierende Vorrichtung 12 emittiert bzw. abgegeben wird. Die lichtemittierende Vorrichtung 12 und der Halter 10 besitzen das Fenster 22, das einen lichtemittierenden Abschnitt bzw. Ausschnitt zur Ermittlung von Rauch bildet, und die lichtempfangende Vorrichtung 12 und der Halter 11 besitzen das Fenster 21, das einen lichtempfangenden Abschnitt bzw. Ausschnitt zur Ermittlung von Rauch bildet.
Es ist als bevorzugt anzusehen, daß die lichtemittierende Vorrichtung 12, die in dem Halter 10 aufgenommen ist, eine Vorrichtung ist, die einen sogenannten Halbwertwinkel θ1 von etwa 10° oder geringer, wie dies in den 3 und 4 dargestellt ist, besitzt. Ein Halbwertwinkel bedeutet einen Winkel, bei dem die Ausgangsleistung P auf einen halben Wert verringert wird. In der lichtemittierenden Vorrichtung 12 ist vorzugsweise deren vorderes Ende durch eine Epoxydharz-Linse 12 oder dergleichen so gebildet, daß Licht, das durch eine Spitze 12b abgestrahlt wird, konvergiert wird, wodurch der Halbwertwinkel θ1 auf etwa 10° oder weniger gehalten wird.
Damit das Sichtfeld der lichtempfangenden Vorrichtung 13 in der Raucher mittlungskammer nur auf den vorderen Flächenbereich davon beschränkt wird, ist das Labyrinthteil 91, das die optische Achse der lichtemittierenden Vorrichtung 12 schneidet, länger als die anderen Labyrinthteile 9, und ein Spalt 20 wird zwischen dem vorderen Ende des Labyrinthteils 91 und der Lichtabschirmplatte 14 gebildet. Eine Breite des Spalts 20 beträgt zum Beispiel ungefähr 3 bis 5 mm. Alle Labyrinthteile 9 sind derart aufgebaut, daß vordere Endflächen 91a davon nicht zu der lichtemittierenden Fläche der lichtemittierenden Vorrichtung 12 hin gerichtet sind, und die flachen Bereiche 91b davon, bei denen es sich um eine reflektierende Fläche zum Reflektieren von Licht handelt, sind unter einem solchen Winkel gebildet, daß sie Licht reflektieren, das durch die lichtemittierende Vorrichtung 12 nicht in der Richtung zu der lichtempfangenden Fläche der Vorrichtung 13 hin gestrahlt wird, sondern in der Richtung zu der Außenseite hin, um auszutreten. Dies bedeutet, daß jedes der Labyrinthteile 9 die Endfläche 91a an dem Ende benachbart an die Rauchermittlungskammer besitzt, wobei die Fläche von dem lichtemittierenden Fenster 22 der lichtemittierenden Vorrichtung 12 weg gerichtet ist.
Das Labyrinthteil 91 schneidet die optische Achse der lichtemittierenden Vorrichtung 12 etwa im Mittenbereich der reflektierenden Fläche des Labyrinthteils 91. Vorzugsweise ist die Lage des Labyrinthteil 91 entsprechend der Länge des Teils eingestellt.
Ausführungsformen der Erfindung, die bei dem vorstehend beschriebenen Lichtstreuungstyp-Rauchsensor angewandt werden, werden nun beschrieben.
I) Erste Ausführungsform
5 zeigt eine schematische Darstellung, die eine erste Ausführungsform des Lichtstreuungstyp-Rauchsensors gemäß der Erfindung darstellt. Die lichtemittierende Vorrichtung 12 besitzt einen sogenannten Halbwertwinkel θ1 von etwa 10° oder geringer, bei dem die Ausgangsleistung P auf einen halben Wert verringert wird. Die lichtemittierende Vorrichtung 12 und die lichtempfangende Vorrichtung 13 sind derart angeordnet, daß ein Streuungswinkel θ2 unter dem sich ihre optischen Achsen miteinander schneiden, in dem Bereich von etwa 60 bis 80° liegt. Das Labyrinthteil 91, das die optische Achse der lichtemittierenden Vorrichtung 12 schneidet, ist derart gebildet, daß die reflektierende Fläche nicht zu der lichtempfangenden Fläche der lichtempfangenden Vorrichtung 13 hin gerichtet ist und einen Reflektionswinkel θ3 von etwa 45° zu der optischen Achse der lichtemittierenden Vorrichtung 12 bildet. Wenn eine Verlängerungsfläche des Labyrinthteils 91, die die optische Achse der lichtemittierenden Vorrichtung 12 schneidet, näher zu der Mitte der Rauchermittlungskammer als diejenigen des Fensters 21 der lichtempfangenden Vorrichtung 13 ist, wie dies beispielsweise in 2(b) dargestellt ist, ist die reflektierende Fläche nicht zu der lichtempfangenden Fläche der lichtempfangenden Vorrichtung 13 hin gerichtet.
Die lichtemittierende Vorrichtung 12 und die lichtemitempfangende Vorrichtung 13 sind in der nachfolgenden Art und Weise angeordnet. Der Winkel, unter dem sich die optischen Achsen der Vorrichtung miteinander schneiden, nämlich der Streuungswinkel θ2, wird so eingestellt, daß er etwa 60° oder mehr beträgt, so daß die lichtempfangende Vorrichtung 13 nicht direkt Licht aufnimmt, das durch die lichtemittierende Vorrichtung 12 abgegeben wird, und auch etwa 80° oder geringer ist, so daß die lichtaufnehmende Vorrichtung 13 nicht primär reflektiertes Licht aufnimmt, das durch das Labyrinthteil 91 reflektiert wird.
Vorzugsweise wird der vorstehend angegebene Winkel θ2, der durch die Halter 10 und 11 gebildet ist, die in 2 dargestellt sind, und in denen die lichtemittierende Vorrichtung 12 und die lichtempfangende Vorrichtung 13 aufgenommen sind, etwa auf 70° eingestellt.
Die Labyrinthteile 9 werden derart gebildet, daß die vorderen Endflächen 91a nicht zu der lichtemittierenden Fläche der lichtemittierenden Vorrichtung 12 hin gerichtet sind und unter solchen Winkeln, daß die fla chen Bereiche 91b nicht Licht reflektieren, das durch die lichtemittierende Vorrichtung 12 in der Richtung zu der lichtempfangenden Fläche der lichtempfangenden Vorrichtung 13 emittiert wird, sondern das Licht in die Richtung zu der Außenseite hin zum Austreten reflektieren. Um Licht von der lichtemittierenden Vorichtung 12 in der Richtung entgegengesetzt zu der lichtempfangenden Vorrichtung 13 zu emittieren bzw. abzugeben, ist das Labyrinthteil 91 vorzugsweise in einer solcher Art und Weise geformt, daß zum Beispiel der Winkel θ3 zu der optischen Achse der lichtemittierenden Vorrichtung 12 etwa 45° beträgt.
II) Zweite Ausführungsform
6 zeigt eine schematische Darstellung, die eine zweite Ausführungsform des Lichtstreuungstyp-Rauchsensors gemäß der Erfindung darstellt. In der Figur sind Positionen und Baukomponenten ungefähr angegeben. Um die Darstellung zu erleichtern, ist das Rauchermittlungsgehäuse in einer etwa zylindrischen Form gebildet oder besitzt die Form in der horizontalen Richtung, die etwa kreisförmig ist, und die lichtemittierende Vorrichtung 12 ist in ersichtlicher Weise an einem Punkt A auf dem Kreis angeordnet.
Damit die lichtempfangende Vorrichtung 13 nicht primär reflektiertes Licht empfängt, das durch das Labyrinthteil 91 reflektiert wird, das die optische Achse der lichtemittierenden Vorrichtung 12 schneidet, die an der Position A angeordnet ist, ist das Labyrinthteil 91 derart gebildet, daß die reflektierende Fläche nicht zu der lichtempfangenden Fläche der lichtempfangenden Vorrichtung 13 hin gerichtet ist und der Reflexionswinkel zu der optischen Achse AD der lichtemittierenden Vorrichtung 12 etwa 45° beträgt, und die lichtempfangende Vorrichtung 13 ist derart angeordnet, daß deren Sichtfeld nicht einen Flächenbereich der reflektierenden Fläche des Labyrinthteils 91 umfaßt und etwa einen Mittenbereich 0 der Rauchermittlungskammer passiert. Das Labyrinthteil 91 schnei det die optische Achse etwa an einem Mittenbereich der reflektierenden Fläche des Labyrinthteils 91. Die Position des Labyrinthteils 91 muß entsprechend der Länge des Teils eingestellt werden.
Die lichtempfangende Vorrichtung 13 ist so aufgebaut, daß sie einen Sichtfeldwinkel von etwa 20° oder geringer besitzt. Um nicht direkt Licht von der lichtemittierenden Vorrichtung 12 zu empfangen, ist weiterhin ein Ende des Fensters 21 der lichtempfangenden Vorrichtung 13 an einer Position E angeordnet, die um etwa 15° oder mehr von einem Ende B der lichtempfangenden Abschnittsseite (was in der Richtung entgegengesetzt zu der Reflexionsrichtung des Labyrinthteils 91 ist) der projizierten Ebene BC, die durch die lichtemittierende Vorrichtung 12 zu dem Labyrinthteil 91 projizierten wird, getrennt ist. In diesem Fall bedeutet die projizierte Ebene eine Ebene, die ein Teil der Oberfläche einer Innenwand des Rauchermittlungsgehäuses 2 ist, wo das Licht, das von der lichtemittierenden Vorrichtung 12 emittiert wird, projizierten wird.
Um nicht sekundär reflektiertes Licht zu empfangen, das durch das Labyrinthteil 91 reflektiert wird und dann durch ein anderes Labyrinthteil reflektiert wird, ist weiterhin die lichtempfangende Vorrichtung 13 derart angeordnet, daß ein Ende des Sichtfelds der lichtempfangenden Vorrichtung 13 an einer Position F angeordnet ist, die etwa um 45° oder mehr von dem anderen Ende C der Seite (was in der Reflexionsrichtung des Labyrinthteils 91 ist) gegenüberliegend zu dem lichtempfangenden Abschnitt der projiziertenen Ebene BC getrennt ist.
Als nächstes wird der Bereich des Streuungswinkels unter Bezug auf die 7 und 8 beschrieben. Wenn eine Vorrichtung, die einen sogenannten Halbwertwinkel θ1 von 10° besitzt, unter dem die Ausgangsleistung P auf einen halben Wert verringert wird, als lichtemittierende Vorrichtung 13 verwendet wird, wie dies in 7 dargestellt ist, ist der Winkel BOD, der an der Mitte 0 um einen Flächenbereich BD, der die Hälfte der projiziertenen Ebene beträgt, gegenüberliegt, 20°. Wie vorstehend beschrie ben ist, wird, damit die lichtempfangende Vorrichtung 13 nicht direkt Licht von der lichtemittierenden Vorrichtung 12 empfängt, ein Ende des Fensters 21 der lichtempfangenden Vorrichtung 13 an der Position E angeordnet, die um etwa 15° oder mehr von einem Ende B der lichtempfangenden Abschnittsseite des projiziertenen Flächenbereichs BC, der durch das Licht projizierten wird, das von der lichtemittierenden Vorrichtung 12 emittiert wird (die Mitte des Fensters 21 liegt bei 15° + α) getrennt ist und die lichtempfangende Vorrichtung 13 wird so angeordnet, daß sie nicht die reflektierende Fläche des Labyrinthteils 91 sieht. Anders ausgedrückt wird in derselben Art und Weise wie die Ausführungsform 1 das Labyrinthteil 91, das die optische Achse der lichtemittierenden Vorrichtung 12 schneidet, derart angeordnet, daß die reflektierende Fläche nicht zu der lichtempfangenden Fläche der lichtempfangenden Vorrichtung 13 hin gerichtet ist.
Wenn die optische Achse der lichtempfangenden Vorrichtung 13 durch die Mitte 0 der Rauchermittlungskammer so hindurch führt, daß sie nicht einen Flächenbereich der reflektierenden Fläche des Labyrinthteils 91 umfaßt, wird der Durchmesser ø der Rauchermittlungskammer 50 mm, das Fenster 21 wird von der Rauchermittlungskammermitte 0 um einen Abstand von 10 mm getrennt und der Durchmesser ø des Fensters beträgt 5 mm, wobei sich der Winkel α, der an der Rauchermittlungskammermitte 0 um den Flächenbereich zwischen der optischen Achse der lichtempfangenden Vorrichtung 13 und einem Ende (d. h. die Position E) der Öffnung 21 gegenüberliegt, wie folgt ergibt:
α = tan–1 (2,5 mm/10 mm) = 15°
Deshalb wird der Streuungswinkel θ, der durch die optische Achse der lichtemittierenden Vorrichtung 12 und derjenigen der lichtempfangenden Vorrichtung 13 gebildet wird, aus der nachfolgenden Gleichung erhalten: θ = 20° + 15° + 15° = 50° ...(1) mit dem Ergebnis von θ > 50°.
Damit die lichtempfangende Vorrichtung 13 nicht sekundär reflektives Licht aufgrund der Labyrinthteile, die die anderen als das Labyrinthteil 91 sind, aufnimmt, werden die lichtemittierende Vorrichtung 12 und die lichtempfangende Vorrichtung 13 derart angeordnet, daß, wie in 8 dargestellt ist, das Sichtfeld der lichtempfangenden Vorrichtung 13 an der Position F angeordnet ist, die etwa 45° oder mehr (in der Figur 45° + β) von dem anderen Ende C der projiziertenen Ebene BC12 getrennt ist, angeordnet. Wenn der Feldwinkel der lichtempfangenden Vorrichtung 13 20° beträgt, wie dies in 7 dargestellt ist, wird der Winkel β , der an der Rauchermittlungskammermitte 0 um den Flächenbereich zwischen der optischen Achse der lichtempfangenden Vorrichtung 13 und der Position F gegenüberliegt, die um 45° von dem anderen Ende C der projiziertenen Ebene BC getrennt ist, durch die nachfolgende Gleichung erhalten:
25sinβ = (25 + 10)sin20° ∴ β = 28° ≒ 25°
Deshalb wird der Streuungswinkel θ in diesem Fall durch die nachfolgende Gleichung erhalten: θ = 180° – (20° + 45° + 25°) = 90° ...(2) mit dem Ergebnis 0 < 90°. Aus den Gleichungen (1) und (2) folgt 50° < θ < 90°. Gemäß der vorstehend beschriebenen Anordnung wird demzufolge der Zustand 50° < Streulichtwinkel θ < 90° erhalten, was als geeignet zur Ermittlung von Licht angenommen wird, das durch Rauch gestreut wird, und weiterhin wird der Zustand Streulichtwinkel θ = 70° erhalten, der als am besten geeignet angenommen wird.
III) Dritte Ausführungsform
9 zeigt eine schematische Darstellung, die eine Seitenansicht und eine Draufsicht einer dritten Ausführungsform des Lichtstreuungstyp-Rauchsensors gemäß der Erfindung darstellt. In der Figur sind Positionen der Komponenten ungefähr angegeben.
Um die Darstellung zu erleichern, ist das Rauchermittlungsgehäuse 2 in einer etwa zylindrischen Form gebildet oder besitzt die Form in der horizontalen Richtung, die etwa kreisförmig ist, und die lichtemittierende Vorrichtung 12 ist ersichtlich an einem Punkt A auf dem Kreis angeordnet. Die lichtemittierende Vorrichtung 12, die an dem Punkt A angeordnet ist, und das Labyrinthteil 91, das die optische Achse der lichtemittierenden Vorrichtung 12 schneidet, sind derart angeordnet, daß der projizierende Flächenbereich (01 in der Figur) der lichtemittierenden Vorrichtung 12 innerhalb der Höhe H (d. h. die Höhe des Innenraums der Rauchermittlungskammer) der Fläche des Labyrinthteils 91 liegt. Genauer gesagt beträgt die Höhe H des Labyrinthteils 91 etwa 20 mm oder weniger. In diesem Fall bedeutet der projizierende Flächenbereich ein Flächenbereich der Innenseite des Halbwertwinkels.
In Bezug auf die horizontale Richtung ist, damit die lichtempfangende Vorrichtung 13 nicht primär reflektiertes Licht aufgrund des Labyrinthteils 91 empfängt, das die optische Achse der lichtemittierenden Vorrichtung 12 schneidet, das Labyrinthteil 91 derart gebildet, daß die reflektierende Fläche nicht zu der lichtempfangenden Fläche der lichtempfangenden Vorrichtung 13 hin gerichtet ist und einen Reflexionswinkel von etwa 45° zu der optischen Achse AD der lichtemittierenden Vorrichtung 12 bildet. In derselben Art und Weise wie die Ausführungsform 1 ist die lichtempfangende Vorrichtung 13 derart angeordnet, daß ihr Sichtfeld nicht die reflektierende Fläche des Labyrinthteils 91 umfaßt, und führt etwa in einen Mittenbereich 0 der Rauchermittlungskammer hindurch. Die lichtempfangende Vorrichtung 13 ist so angeordnet, damit sie nicht direktes Licht von der lichtemittierenden Vorrichtung 12 und auch sekundär reflektiertes Licht empfängt, das durch das Labyrinthteil 91 reflektiert wird und dann durch ein anderes Labyrinthteil reflektiert wird.
In der Ausführungsform wird, wenn der Abstand zwischen der ersichtlichen Position A der lichtemittierenden Vorrichtung 12 und der entferntesten Position der reflektierenden Fläche des Labyrinthteils 91 mit L angegeben wird und die Höhe des Labyrinthteils 91 mit H angegeben wird, die Ausführungsform so aufgebaut, daß ein sogenannter Halbwertwinkel θ1, bei dem die Ausgangsleistung P der lichtempfangenden Vorrichtung 13 auf einen halben Wert verringert wird, wie folgt wird:
θ1 < tan–1 H/2L
In einem dünnen Rauchsensor, in dem die Höhe H des Innenraums der Rauchermittlungskammer 20 mm oder geringer ist, wird die lichtemittierende Vorrichtung 12 mit θ1 < 10° unter Berücksichtigung einer Variation bei dem Zusammenbauverfahren ausgewählt. Gemäß diesem Aufbau wird direktes Licht von der lichtemittierenden Vorrichtung 12 nur durch das Labyrinthteil 91 reflektiert und wird nicht durch die Deckenfläche und die Bodenfläche (die Fläche gegenüberliegend der Deckenfläche) der Rauchermittlungskammer reflektiert und deshalb kann der Nullpunktpegel herabgesetzt werden.
IV) Vierte Ausführungsform
10 zeigt eine schematische Darstellung, die eine Seitenansicht und eine Draufsicht einer vierten Ausführungsform des Lichtstreuungs typ-Rauchsensors gemäß der Erfindung darstellt. In der Figur sind Positionen und Komponenten ungefähr angegeben. Um die Darstellung zu erleichtern, ist das Rauchermittlungsgehäuse in einer etwa zylindrischen Form gebildet oder besitzt die Form in der horizontalen Richtung, die etwa kreisförmig ist, und die lichtemittierende Vorrichtung 12 ist ersichtlicherweise an einem Punkt A auf dem Kreis angeordnet. Die lichtemittierende Vorrichtung 12, die an dem Punkt A angeordnet ist, ist derart angeordnet, daß ein sogenannter Halbwertwinkel θ1, unter dem die Ausgangsleistung P auf einen halben Wert verringert wird, etwa 5 bis 10° beträgt, und der Strahlungsbereich innerhalb der Höhe H (d. h. die Höhe des Innenraums der Rauchermittlungskammer) der Fläche des Labyrinthteils 91 liegt, die die optische Achse der lichtemittierenden Vorrichtung 12 schneidet.
Insbesondere beträgt die Höhe H des Labyrinthteils 91 etwa 20 mm oder weniger.
In Bezug auf die horizontale Richtung ist, damit die lichtempfangende Vorrichtung 13 nicht primär reflektiertes Licht aufgrund des Labyrinthteils 91 empfängt, das die optische Achse der lichtemittierenden Vorrichtung 12 schneidet, das Labyrinthteil 91 derart gebildet, daß die reflektierende Fläche nicht zu der lichtempfangenden Fläche der lichtempfangenden Vorrichtung 13 hin gerichtet ist und einen Reflexionswinkel von etwa 45° zu der optischen Achse AD der lichtemittierenden Vorrichtung 12 bildet. Die lichtempfangende Vorrichtung 13 ist derart angeordnet, daß deren sichtbares Feld nicht die reflektierende Fläche des Labyrinthteils 91 sieht und die optische Achse durch etwa einen Mittenbereich 0 der Rauchermittlungskammer hindurchführt, die vor dem vorderen Ende des Labyrinthteils 91 liegt. In derselben Art und Weise wie die Ausführunsform 1 ist auch die lichtempfangende Vorrichtung 13 so angeordnet, daß sie nicht direktes Licht von der lichtemittierenden Vorrichtung 12 und sekundär reflektiertes Licht empfängt, das durch das Labyrinthteil 91 reflektiert worden ist und dann durch ein anderes Labyrinthteil reflektiert wird.
Um den Effekt der vorstehend angegebenen Ausführungsform zu bestätigen, wurden Experimente, die in den 11 und 12 dargestellt sind, durchgeführt.
11 stellt experimentielle Daten dar, die bei Messungen erhalten wurden, in denen jeweils lichtemittierende Vorrichtungen, die Halbwertwinkel θ1 von 4°, 7°, 7,5°, 9°, 13°, 15° und 20° besaßen, dazu verwendet, deren S/N-Verhältnis zu messen. Wie aus der Figur zu sehen ist, nimmt das S/N-Verhältnis zu, falls der Halbwertwinkel θ1 auf 9° ansteigt, und fällt ab, wenn der Halbwertwinkel θ1 weiterhin über 9° hinaus ansteigt. Da eine Vorrichtung, die einen Halbwertwinkel θ1 von etwa 10° oder geringer besitzt, als lichtemittierende Vorrichtung 12 verwendet wird, ist es möglich, das S/N-Verhältnis zu verbessern.
Gerade wenn die Genauigkeit der Anbringung der lichtemittierenden Vorrichtung 12 an dem Halter 10 niedrig ist oder die optische Achse durch Variation der lichtemittierenden Vorrichtung 12 abweicht, kann die Ausgangsleistung der lichtemittierenden Vorrichtung 12 innerhalb des sichtbaren Felds der lichtempfangenden Vorrichtung 13 gesetzt werden und der Pegel eines Ausgangs aufgrund von Rauch ist höher als derjenige, der in dem Fall erhalten wird, wo eine lichtemittierende Vorrichtung, die einen großen, gerichteten Winkel besitzt, verwendet wird. Da es für den Sensor nicht erforderlich ist, daß er eine Linse oder dergleichen einsetzt, kann der Sensor unter niedrigen Kosten hergestellt werden, und die Abweichung eines Lichtstrahls, die von der Zusammenbaugenauigkeit einer lichtemittierenden Vorrichtung und einer Linse abhängig ist, tritt nicht auf.
12 stellt Nullpunktausgänge, die in dem Fall erhalten werden, wo die lichtemittierende Vorrichtung 12, die einen Halbwertwinkel θ1 von 9° besitzt und den Streuungswinkel θ2 oder den Winkel dar, unter dem sich die optischen Achsen der lichtemittierenden Vorrichtung 12 und der lichtempfangenden Vorrichtung 13 miteinander schneiden, der von 30° zu 90° in Stufen von 10° und dann zu 120° hin geändert wird. Wie aus der Figur ersichtlich wird, nimmt der Nullpunktausgang ab, wenn der Streuungswinkel θ2 von 30° zu 70° ansteigt, und steigt an, wenn der Winkel weiter über 70° hinaus ansteigt.
Wie vorstehend beschrieben ist, liegt der Streuungswinkel θ2 in dem Bereich von 60° bis 80°, das Labyrinthteil 91, das die optische Achse der lichtemittierenden Vorrichtung 12 schneidet, ist so gebildet, um Licht von der lichtemittierenden Vorrichtung 12 in der Richtung gegenüberliegend zu der lichtempfangenden Vorrichtung 13 zu reflektieren, und die lichtempfangende Vorrichtung 13 nimmt kein primär reflektiertes Licht aufgrund des Labyrinthteils 91 auf. Deshalb ist es möglich, den Nullpunktpegel herabzusetzen. Der Nullpunktpegel bedeutet einen Ausgang bzw. ein Ausgangssignal der lichtempfangenden Vorrichtung, das dann erhalten wird, wenn kein Rauch in der Rauchermittlungskammer vorhanden ist. Falls die lichtempfangende Vorrichtung einfach reflektiertes Licht empfängt, wenn dort kein Rauch in der Rauchermittlungskammer vorhanden ist, wird der Nullpunktpegel natürlich so erhöht, daß es schwierig ist, die Entscheidung für Feuer oder normale Zustände abzuleiten.
Gerade wenn Licht, das von der lichtemittierenden Vorrichtung 12 zur Detektion von Rauch emittiert wird, mehrere Male durch die flachen Bereiche 91b und die vorderen Endkanten des Labyrinthteils 9 reflektiert wird, um so in die Rauchermittlungskammer gestreut zu werden, wird die lichtempfangende Vorrichtung 13 gegen das diffus gestreute Licht durch das Labyrinthteil 91 und die Lichtabschirmplatte 14 abgeschirmt. Zusätzlich wird das sichtbare Feld der lichtempfangenden Vorrichtung 13 durch den Spalt 20 und das Fenster 21 gebildet, so daß der Flächenbereich des sichtbaren Felds relativ klein ist. Demgemäß ist es möglich, den Nullpunktpegel des Ermittlungsausgangs der lichtempfangenden Vorrichtung 13 herabzusetzen.
Als Ergebnis kann das S/N-Verhältnis verbessert werden und demzufolge kann die Zuverlässigkeit erhöht werden. Zusätzlich ist es möglich, einen ausreichenden Spielraum für verschiedenes Untergrundrauschen, wie beispielsweise eine Staub- oder Taubildung, zu schaffen. Weiterhin ist es, da der Flächenbereich, der reflektiertes Licht in der Rauchermittlungskammer aufnimmt, begrenzt ist, ausreichend, ein Hauptgewicht des Aufbaus der Labyrinthstruktur auf den lichtempfangenden Flächenbereich zu legen. Demzufolge wird es möglich, den Freiheitsgrad des Designs der Labyrinthstruktur gegenüber dem Einströmen von Rauch und der optischen Störung zu erhöhen.
Wie vorstehend beschrieben ist, besitzt in der ersten Ausführungsform die lichtemittierende Vorrichtung einen sogenannten Halbwertwinkel θ1 von etwa 10° oder geringer, der lichtemittierende Abschnitt und der lichtempfangende Abschnitt sind in einer solchen Art und Weise angeordnet, daß ein Streuungswinkel, unter dem sich deren optische Achsen miteinander schneiden, im Bereich von etwa 60 bis 80° liegt, und die reflektierende Fläche des Labyrinthteils, die die optische Achse des lichtemittierenden Abschnitts schneidet, ist nicht zu der lichtempfangenden Fläche des lichtempfangenden Abschnitts hin gerichtet. Gerade wenn die Genauigkeit des Zusammenbaus der lichtemittierenden Vorrichtung und der lichtempfangenden Vorrichtung niedrig ist oder die optische Achse durch Variation der lichtemittierenden Vorrichtung selbst abweicht, bewirkt eine verdünnte Struktur nicht, daß ein Teil direkten Lichts von dem lichtemittierenden Abschnitt und Licht, das durch die Labyrinthteile reflektiert wird, in den lichtempfangenden Abschnitt eintritt. Deshalb kann der Nullpunktpegel durch eine einfache Struktur verringert werden.
In der zweiten Ausführungsform wird das Labyrinthteil, das die optische Achse des lichtemittierenden Abschnitts schneidet, derart angeordnet, daß dessen reflektierende Fläche die optische Achse des lichtempfangenden Abschnitts unter etwa 45° schneidet, und der lichtempfangende Abschnitt ist derart angeordnet, daß dessen sichtbares Feld nicht einen Flächenbereich der reflektierenden Fläche des Labyrinthteils umfaßt, das die op tische Achse des lichtemittierenden Abschnitts schneidet und etwa einen Mittenbereich der Rauchermittlungskammer passiert. Deshalb wird der lichtempfangende Abschnitt davor geschützt, primär reflektiertes Licht aufgrund des Labyrinthteils zu empfangen, das die optische Achse des lichtemittierenden Abschnitts schneidet, wodurch der Nullpunktpegel des Ermittlungsausgangs des lichtempfangenden Abschnitts auf einen Pegel so niedrig wie möglich verringert werden kann.
Weiterhin ist die Öffnung des lichtempfangenden Abschnitts an einer Position angeordnet, die um etwa 15° oder mehr von einem Ende der lichtempfangenden Abschnittsseite der projizierten Ebene, die durch das Licht, das von dem lichtemittierenden Abschnitt für das Labyrinthteil, das die optische Achse des lichtemittierenden Abschnitts schneidet, emittiert wird, projiziert wird, und das sichtbare Feld des lichtempfangenden Abschnitts ist an einer Position angeordnet, die etwa 45° oder mehr von dem Beleuchtungsbereich des lichtemittierenden Abschnitts in der Reflektionsrichtung des Labyrinthteils getrennt ist. Deshalb wird der lichtempfangende Abschnitt dagegen geschützt, daß er direktes Licht von dem lichtemittierenden Abschnitt und auch sekundär reflektiertes Licht empfängt, das durch das Labyrinthteil reflektiert worden ist, das der lichtemittierenden Fläche des lichtemittierenden Abschnitts gegenüberliegt und das dann durch ein anderes Labyrinthteil reflektiert wird. Demzufolge kann der Nullpunktpegel des Ermittlungsausgangs des lichtempfangenden Abschnitts auf einen Pegel so niedrig wie möglich reduziert werden.
In der dritten Ausführungsform wird der projizierende Flächenbereich so angeordnet, daß er innerhalb der Höhe der Fläche des Labyrinthteils liegt, das die optische Achse des lichtemittierenden Abschnitts schneidet. Im Hinblick auf die vertikale Richtung wird deshalb direktes Licht von der lichtemittierenden Vorrichtung nur durch das Labyrinthteil reflektiert, das die optische Achse des lichtemittierenden Abschnitts schneidet, und wird nicht durch die Deckenfläche und die Bodenfläche der Rauchermittlungskammer reflektiert, wodurch der Nullpunktpegel herabgesetzt werden kann.
In der vierten Ausführungsform wird ein Lichtstreuungstyp-Rauchsensor, in dem die Höhe der Rauchermittlungskammer 20 mm oder weniger beträgt, so aufgebaut, daß ein Halbwertwinkel der lichtemittierenden Vorrichtung etwa 5 bis 10° beträgt. Gerade wenn der Sensor verdünnt werden soll, wird der Sensor deshalb einfach derart aufgebaut, daß direktes Licht von der lichtemittierenden Vorrichtung nur durch das Labyrinthteil reflektiert wird, das die optische Achse des lichtemittierenden Abschnitts schneidet, und es wird nicht durch die Deckenfläche und die Bodenfläche der Rauchermittlungskammer reflektiert. Deshalb kann der Nullpunktpegel erniedrigt werden.

Claims

Lichtstreuungstyp-Rauchsensor, welcher umfaßt: eine Vielzahl von Labyrinthteilen (9, 91) zum Erleichtern einer Einströmung von Rauch, der von der Außenseite eintritt, und zum Abschatten von Licht, das von der Außenseite eintritt; eine Rauchermittlungskammer, die in einem Mittenbereich der Labyrinthteile (9, 91) gebildet ist; eine lichtemittierende Einrichtung (12) zum Abstrahlen von Licht zu der Rauchermittlungskammer hin, und eine lichtempfangende Einrichtung (13) zur Ermittlung von Licht, das durch den Rauch in der Rauchermittlungskammer gestreut wird, wobei die lichtempfangende Einrichtung (13) eine optische Achse aufweist, welche in der Rauchermittlungskammer eine optische Achse der lichtemittierenden Einrichtung (12) schneidet, und wobei eines der Labyrinthteile (91) die optische Achse der lichtemittierenden Einrichtung (12) schneidet und eine reflektierende Fläche (91b) zum Reflektieren von Licht, das von der lichtemittierenden Einrichtung (12) abgestrahlt wird, aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß ein etwa dem Halbwerwinkel entsprechender Strahlungsbereich der lichtemittierenden Einrichtung (12) innerhalb der Höhe der reflektierenden Fläche (91b) des die optische Achse der lichtemittierenden Einrichtung (12) schneidenden einen Labyrinthteiles (91) liegt.
Rauchsensor nach Anspruch 1, wobei die lichtemittierende Einrichtung (12) einen Halbwertwinkel von etwa 5 bis 10° besitzt.
Rauchsensor nach Anspruch 1, wobei dann, wenn die Höhe des Labyrinthteiles (91), das die optische Achse schneidet, durch H angegeben ist, und ein Abstand zwischen der lichtemittierenden Einrichtung (12) und einer entferntesten Position der reflektierenden Fläche des einen Labyrinthteiles (91), das die optische Achse schneidet, mit L bezeichnet ist, einen Halbwertwinkel θ der lichtempfangenden Einrichtung (13) dem nachfolgenden Ausdruck genügt: θ < tan–1 H/2L.
Rauchsensor nach Anspruch 1, wobei das eine Labyrinthteil (91), das die optische Achse schneidet, länger als die anderen Labyrinthteile (9) ist, die benachbart zu dem einen Labyrinthteil (91) angeordnet sind.
Rauchsensor nach Anspruch 1, wobei das Sichtfeld der lichtempfangenden Einrichtung (13) durch etwa einen Mittenbereich der Rauchermittlungskammer hindurchführt.
Rauchsensor nach Anspruch 1, wobei jeder Punkt einer Verlängerungsfläche des einen Labyrinthteiles (91), das die optische Achse der lichtemittierenden Einrichtung (12) schneidet, näher zu der Mitte der Rauchermittlungskammer hin als entsprechende Punkte eines Fensters (21) der lichtempfangenden Einrichtung (13) angeordnet sind.
Rauchsensor nach Anspruch 1, wobei die reflektierende Fläche (91b) des Labyrinthteils (91), die die optische Achse der lichtemittierenden Einrichtung (12) schneidet, die optische Achse der lichtemittierenden Einrichtung (12) unter etwa 45° schneidet.
Rauchsensor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Höhe der Fläche des Labyrinthteiles (91), das die optische Achse der lichtemittierenden Einrichtung (12) schneidet, etwa 20 mm oder weniger beträgt.